Netwerken H1 en H2

LauwersCollege Buitenpost
Hoofdstuk 7: Netwerken
Netwerkstructuren
Schakeltechnieken
Pariteitsbit
Netwerkhardware
Netwerkinstellingen
Transport van bits
Draadloos netwerk
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Datacommunicatie
LAN: Local Area Network
Een locaal netwerk, daarbij wisselen PC's die in
hetzelfde gebouw staan, informatie uit.
WAN: Wide Area Network
Een netwerk, waarbij men kan communiceren
met PC's in een ander gebouw, een andere
stad of zelfs in een ander land.
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Het busnetwerk
• Een busnetwerk is open
aan de uiteinden.
• Elke PC is op het
netwerk aangesloten via
een hub of switch.
• Het bekendste voorbeeld
van dit type netwerk is
Ethernet.
• Dit type netwerk wordt
het meest gebruikt
• Het is een multidroplijn: meer verbindingen over één lijn
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Het ring-netwerk
• Het token ring-netwerk is
een netwerk waarin maar
één enkel pakket (token)
tegelijk kan worden
verzonden.
• Zo kunnen zich geen
botsingen voordoen.
• Het is een multidroplijn: meer verbindingen over één lijn
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Het sternetwerk
• Bij het sternetwerk wordt
de gegevensuitwisseling
gecontroleerd door een
schakelstation.
• Aangezien elke node met
een eigen kabel op dit
station is aangesloten, zijn
botsingen uitgesloten.
• Het is een point to point lijn: één verbinding over één lijn
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Datacommunicatie
#1
simplex
#2
• 1. Simplexverbinding
– berichten slechts in 1
richting verzonden
voorb: televisie
#1
half duplex
#2
#1
full duplex
#2
• 2. Half duplex
– communicatie in 2
richtingen, echter niet
tegelijkertijd
voorb: fax
• 3. (Full) duplex
– communicatie in 2
richtingen, tegelijkertijd
voorb: telefoon
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Netwerkstructuren
• 1. Punt naar puntlijn (point to point)
– elke computer via eigen lijn met server verbonden
– bijv. sternetwerk
• 2. Multidroplijn
– elke lijn wordt voor een aantal verbindingen gebruikt
– bijv. ringnetwerk en busnetwerk
Andere indeling:
• Cliënt-server
• Peer-to-peer
• Master-slave
LauwersCollege Buitenpost
Clients: gebruikers van diensten
Servers: aanbieders van diensten
Alle PC’s gelijkwaardig: geen centrale boekhouding
van toegangsrechten, e.d.
alle verwerking vindt plaats op de master
verouderd
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Schakeltechniek: circuit switching
•
•
•
•
LauwersCollege Buitenpost
Circuit switching:
Totale verbinding
blijft in stand tijdens
de communicatie
Bericht compleet
overgezonden
Synchrone communicatie.
Voorbeeld: telefoon
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Schakeltechniek: message switching
Message switching:
• Verbinding tussen
knooppunten
• Bericht van knooppunt
tot knooppunt compleet
overgezonden
• ‘Store and Forward’
• Asynchrone comm.
• Voorbeeld: post
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Schakeltechniek: packet switching
Packet switching:
• Verbinding tussen
knooppunten
• Bericht in segmenten
(pakketjes)
• Elk pakketje volgt
zijn eigen route
• Voorbeeld: internet
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Pariteitsbit
• Bij datacommunicatie vindt foutcontrole plaats
• Dat kan door een pariteitsbit toe te voegen: zorg dat het
aantal enen even is (bij even pariteit)
0
1
Data
0 1 0
1
1
0
1
0
0
1  1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0  1
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0  0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0  0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1  1
0
1
1
1
1
1
0
LauwersCollege Buitenpost
0
Data (met pariteitsbit)
1  0 1 0 1 0 0 1 1
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Hardware in een netwerk
Als je een netwerk wilt maken dan heb je aan hardware nodig:
• voor elke computer een netwerkkaart
• netwerkkabels: meestal UTP categorie 5
• rj45-stekkers (kabel + stekkers compleet: patchkabel)
• Een hub of switch, waar de kabels op aangesloten worden.
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Netwerk instellingen
Verder moet je softwarematig een aantal dingen doen.
Als je de wizard gebruikt gaat het automatisch.
1 De computer moet een naam hebben en in een
werkgroep zitten.
Wijzigen via Instellingen 
Configuratie  Systeem  Systeemeigenschappen
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Netwerk instellingen
2 Verder moeten er nog drie dingen zijn geïnstalleerd:
Een cliënt,
bestands- en printerdeling en een protocol. Wijzigen moet via
Instellingen  Configuratie  Netwerkverbindingen
Klik op de
netwerkverbinding
waarom het
gaat
En klik dan op
Eigenschappen
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Netwerk instellingen
3 Als protocol wordt in Windows XP automatisch TCP/IP
geïnstalleerd. Wil je het IP-adres wijzigen en/of bekijken klik dan
op Internet-protocol (TCP/IP) en klik dan op Eigenschappen.
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Netwerk instellingen
4 Wil je een ander protocol klik dan op Installeren, klik dan op
Protocol en dan op Toevoegen. Dan kun je bijv. IPX/SPX
uitkiezen.
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Netwerk instellingen
5 Tenslotte moet je nog aangeven welke mappen je met anderen wilt
delen. Klik met de rechter muisknop op de map en kies Delen. Je
maakt dan een gedeelde map of share.
Er verschijnt
een handje !
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Het IP-adres/ netwerkverbinding
• Wil je het IP-adres weten als het automatisch wordt toegewezen,
klik dan op Start  Uitvoeren, en tik Winipcfg in
• Of ga naar MSDOS en tik IPCONFIG in, of IPCONFIG/ALL
• Je kunt een gedeelde map van een andere computer ook met een
stationsletter (bijv. H: ) aangeven, dat noem je een
netwerkverbinding
• Een netwerkverbinding maak je bijv. door met de rechter
muisknop op Deze Computer te klikken en dan te kiezen voor
Netwerkverbinding maken
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Transport van bits
In een LAN worden bits
getransporteerd m.b.v.
basisbandsignalen
8 spanningsniveau’s, 200 baud
200 x 3 = 600 bps
Je hebt gewone binaire
codering en Manchester
bitcodering
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
CSMA/CD(Carrier sense Multiple Access with Collision Detection).
• Multiple Access: Alle computers moeten dezelfde lijn gebruiken
• De data worden in stukjes verdeeld, in frames.
• Carrier sense: voordat een frame wordt verstuurd "luistert" de
computer eerst het kanaal af. Als hij merkt dat er dataverkeer is
verstuurt hij het frame niet.
• Zodra hij merkt dat de lijn vrij is verstuurt hij het eerste frame, op de
eerstvolgende "kloktik". De tijd wordt in slots (intervallen) verdeeld
• Maar als dan toevallig een andere computer op hetzelfde moment een
frame verstuurt ontstaat er een botsing (collision)
• De computer merkt een botsing direkt en stopt dan met zenden
• Na een botsing wacht hij een aantal kloktikken (hoeveel, dat hangt
van het toeval af) en dan probeert hij het weer.
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Het 802.3 protocol
• Er wordt in een ethernet-netwerk meestal gebruik gemaakt van het 802.3
protocol (op de datalinklaag)
• Het bericht wordt in stukjes gehakt, vaak van 1500 bytes, een frame
• Aan elk stukje wordt een header en een trailer toegevoegd
• Header: O.a. de preambule (vlagbytes), het doeladres en bronadres (dat
zijn mac-adressen, het “nummer” van de netwerkkaart
• Trailer (staart): de CRC-checksum
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Foutcorrectie en foutdetectie
Foutontdekkende codes:
• Pariteitsbit
• Tweedimensionale pariteitscheck
• Cyclische redundantie code (CRC)
Foutencorrigerende code:
• Hamming code
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Tweedimensionale pariteitscheck
Tweedimensionale pariteitscheck: betere controle dan één
pariteitsbit per byte, ook dubbele fouten worden ontdekt
Data
Data (met pariteitsbits)
0 1 0 1 0 0 1  0 1 0 1 0 0 1 1
1 1 0 1 0 0 1  1 1 0 1 0 0 1 0
1 0 1 1 1 1 0  1 0 1 1 1 1 0 1
0 0 0 1 1 1 0  0 0 0 1 1 1 0 1
0 1 1 0 1 0 0  0 1 1 0 1 0 0 1
1 0 1 1 1 1 1  1 0 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 0 1 1 0
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
Cyclische redundantie code (CRC)
• Beschouw de data bits, ( D ), samen als een binair getal
• Er wordt gedeeld door een getal G van r+1 bits ( G is de
zogenaamde generator)
• Er worden r CRC-bits ( R ) aan D toegevoegd, zo dat
– <D gevolgd door R> deelbaar is door G
– De ontvanger deelt <D gevolgd door R> ook door G. Als
de deling niet precies uitkomt is er een fout gedetecteerd!
– CRC kan alle burst-fouten van r of minder bits detecteren
• Er wordt heel veel gebruik gemaakt van CRC
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
CRC-voorbeeld
G = 1001 (r=3)
D = 101110
Het getal R moet worden berekend:
We delen D door G, de rest is R
Verzonden wordt:
LauwersCollege Buitenpost
Informatica
LauwersCollege Buitenpost
CRC-voorbeeld, vervolg
• De zender zendt: 101110001
• De ontvanger deelt door G1= 1001 :
101011
1001
De rest is 0  geen fout!
101110001
1001
1010
1001
1001
1001
0000
Naar draadloos netwerk
LauwersCollege Buitenpost
Informatica